辽宁省丹东市2020届高三物理下学期总复习质量测试试题.doc

辽宁省丹东市2020届高三物理下学期总复习质量测试试题

辽宁省丹东市2020届高三物理下学期总复习质量测试试题

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辽宁省丹东市2020届高三物理下学期总复习质量测试试题（二）（含解析）
第Ⅰ卷选择题
一、选择题
1.铀是一种放射性元素，它存在多种同位素，是重要的核燃料。一个原子核经过x次α衰变和y次β衰变后变为原子核，则（　　）
A. x=6，y=8 B. x=8，y=10
C. x=8，y=6 D. x=10，y=8
【答案】C
【解析】
【详解】根据核反应方程规律：反应前后遵循质量数，电荷数守恒，则有：238=206+4x，92=82+2x-y，可求得：x=8，y=6，故ABD错误，C正确；
故选C。
2.2019年“捷龙一号”在发射时首飞成功，标志着中国“龙”系列商业运载火箭从此登上历史舞台。“捷龙一号”在发射卫星时首先将该卫星发射到低空圆轨道1，待测试正常后通过变轨进入高空圆轨道2，假设卫星质量是不变的，卫星在1、2轨道上运行时动能之比Ek1：Ek2=9：4，则卫星在1、2轨道上运行时的向心加速度之比（　　）

A. 3：2 B. 81：16 C. 9：4 D.
【答案】B
【解析】
【详解】由于卫星在两轨道上稳定运行时的动能之比为Ek1：Ek2=9：4
根据

根据万有引力提供向心力得

联立得

根据万有引力提供向心力得

得，故卫星在1、2轨道上运行时的向心加速度之比，故B正确，ACD错误。
故选B
3.如图所示，一人在滑雪场滑雪。过程Ⅰ：该人从P点以初速度v0水平起跳，在空中运动一段时间后落在斜坡上的Q点；过程Ⅱ：该人自P点由静止开始沿弯曲斜面下滑至Q点。若两个运动过程中，空气阻力、摩擦均不计，则（　　）

A. 过程Ⅰ中该人重力做功的平均功率比过程Ⅱ小
B. 两过程中，该人重力做功的平均功率相等
C. 两次到达Q点瞬间，重力的瞬时功率相等
D. 过程Ⅱ中该人重力的冲量比过程Ⅰ大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．两个过程中重力做功相等，过程Ⅰ中人做平抛运动，运动时间等于下落竖直高度做自由落体运动的时间，此时间一定小于沿曲面PQ运动的时间，根据可知，过程Ⅰ中该人重力做功的平均功率比过程Ⅱ大，选项AB错误；
C．根据机械能守恒定律可知，两次人到达Q点的速度大小相同，根据P=mgvy可知做平抛运动时在Q点的竖直速度较大，则重力的瞬时功率较大，选项C错误；
D．由选项A的分析可知，过程Ⅱ中该人运动的时间较长，根据I=mgt可知，过程Ⅱ中重力的冲量比过程Ⅰ大，选项D正确。
故选D。
4.如图所示，竖直平面内有一半径为R的固定圆轨道与水平轨道相切于最低点B。一质量为m的小物块P（可视为质点）从A处由静止滑下，经过最低点B后沿水平轨道运动到C处停下，B、C两点间的距离为R，物块P与圆轨道、水平轨道之间的动摩擦因数均为μ。若将物块P从A处正上方高度为2R处由静止释放后，从A处进入轨道，最终停在水平轨道上D点（图中未标出），B、D两点间的距离为L，下列关系正确的是（　　）

A. L＜ B. L＞
C L= D. L＞
【答案】A
【解析】
【详解】小物块从A处由静止滑下，经过最低点B后沿水平轨道运动，到C处停下，根据动能定理得
mgR-Wf-μmgR=0
若物块P从A处正上方高度为2R处静止释放，从A处进入轨道，最终停在水平轨道上D点，根据动能定理得
mg•3R-Wf′-μmgL=0
若Wf=Wf′，则

由于第二次经过圆弧轨道的速度较大，根据径向的合力提供向心力知，压力较大，摩擦力较大，所以
Wf′＞Wf
可知

故A正确，BCD错误；
故选A。
5.如图甲所示，在倾角为θ=的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量为mA=5kg、mB=3kg，C为一固定挡板，整个系统处于平衡状态。现用一沿斜面向上的力F拉物块A，使之沿斜面向上做加速度为4m/s2的匀加速直线运动。选定A的起始位置为坐标原点（g=10m/s2），从力F刚作用在木块A的瞬间到B刚好要离开固定挡板C的瞬间这个过程中，乙图中能正确描绘力F与木块A的位移x之间关系的图象是（　　）

A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】整个系统处于平衡状态对A有

0时刻对A，由牛顿第二定律有

对A，在弹簧恢复原长之前，

得

对A，弹簧恢复原长到B刚好离开C过程中有

得

B刚好要离开固定挡板C时有

对B有

解得

故C正确，ABD错误。
故选C。
6.质量相等的A、B两物体（均视为质点）放在同一水平面上，两物体在水平力的作用下同时由静止开始从同一位置出发做直线运动。A经过时间t0速度达到2v0后做减速运动直至停止。B经过时间4t0速度达到v0后再经匀速、减速最后停止运动。两物体速度随时间变化的图象如图所示。对于上述过程下列说法中正确的是（　　）

A. 0～6t0时间内A、B的位移大小之比为6∶7
B. 两物体运动全过程中，合力对A物体做的功多
C. 在t=5t0时刻，A、B两物体相遇
D. 两物体在图中时刻的动量大小相等、方向相反
【答案】AC
【解析】
【详解】A．因为v-t图像的面积等于位移，则0～6t0时间内A的位移

物体B的位移

则A、B的位移大小之比为6∶7，选项A正确；
B．两物体运动全过程中，动能变化均零，则合力功均为零，选项B错误；
C．在t=5t0时刻，A、B两物体的位移均为3v0t0，则两物体相遇，选项C正确；
D．两物体质量相等，在图中时刻的速度相等，则由p=mv可知，两物体的动量大小相等、方向相同，选项D错误。
故选AC。
7.如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，单匝、闭合等腰直角三角形导线框abc以直角边ac为轴匀速转动。已知线框转动角速度为ω，ac边、ab边的边长均为L，闭合线框的电阻为R。若从图示位置开始计时，则（　　）

A. 转动过程中，任意时刻线框中的感应电动势为
B. 转动过程中，任意时刻线框中的感应电动势为
C. 线框转一周，外力所做的功为
D. 从图示位置转过90º的过程中，线框的平均感应电动势为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．线圈中的感应电动势最大值为
Em=BSω=BωL2
根据图示位置，则有感应电流的瞬时值的表达式为

故A正确，B错误；
C．电动势的有效值

线框转一周，外力所做的功为

故C错误；
D．从图示位置转过90º的过程中，线框的平均感应电动势为

故D正确。
故选AD。
8.如图所示，在场强为E的匀强电场中固定一个半径为R的绝缘、光滑圆环，电场线与圆环平面平行。A、B、C为圆环上三点，AC为直径。一个可视为点电荷、质量为m、电荷量为q（q＞0）的小球套在圆环上，B点与圆心O的连线与OC的夹角为。现将小球从A点位置由静止释放，小球运动到B点时的动能最大。不计小球重力，sin=0.8，cos=0.6。若规定A点电势为零，则下列说法中正确的是（　　）

A. C点的电势为
B. 小球运动到B点的动能为
C. 小球释放后运动到B点时，小球所受弹力大小为
D. 小球可以沿圆环重新回到A点，且小球重新回到A点时所受弹力大小为0.6Eq
【答案】CD
【解析】
【详解】不计小球重力，小球运动到B点时的动能最大，小球带正电，则匀强电场的场强方向如图1所示

A．由图1可知

则

所以C点的电势为，故A错误；
B．A、B两点的电势差为

由动能定理得

故B错误；
C．由动能定理有

在B点有

联立解得

故C正确；
D．由于小球到达B的动能最大，且由能量守恒可知，小球能重新回到A点且到A点的速度为零，小球在A点的受电场力方向如图2所示，此时弹力大小为

故D正确。

故选CD。
第Ⅱ卷（非选择题62分）
二、非选择题（包括必考题和选考题两部分。第9题~第12题为必考题，每个小题考生都必须做答。第13题~第16题为选考题，考生根据要求做答。）
（一）必考题
9.甲、乙两实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，均采用如图所示的实验装置。小车及车中砝码的质量用M表示，砂和砂桶的质量用m表示。

（1）关于m和M质量的选取，甲组同学选择了最合理的一组数据，这组数据是________
A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40g
B．M=100g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40g
D．M=300g，m=30g、50g、70g、90g、110g、130g、150g
（2）乙组同学在实验中保持砂和砂桶的质量不变，通过增减放在小车中的砝码改变小车和砝码的总质量M，根据测得的多组a与M的关系作出a-图线。画出图线后，发现当较大时，图线发生了弯曲。对实验方案进行修正，可避免图线末端发生弯曲的现象，该修正方案可能是________
A．改画a与的关系图
B．改画a与M+m关系图线
C．改画a与关系图线
D．改画a与关系图线
【答案】 (1). C (2). A
【解析】
【详解】（1）[1]．重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，要使其对细线的拉力近似等于重力，应该使加速度减小，即重物的质量m应该远小于小车M的质量，故C合理，ABD不全合理；
故选C。
（2）[2]．根据牛顿第二定律F=Ma，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a-M图象；但，故a与成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，发现当较大时，图线发生了弯曲。对实验方案进行修正，可避免图线末端发生弯曲的现象，该修正方案需要考虑m对该实验的影响，由对整体而言

可得

因此在mg一定的条件下

故应该改画a与的关系图；故A正确，BCD错误。
故选A。
10.某实验小组欲测量数值标度不清的电流表的满偏电流。待测电流表A0的满偏电流约为700～800μA、内阻约100Ω，已知表盘刻度均匀、总格数为N。实验室可供选用的器材如下：
A．电流表A：量程0.6A、内阻0.1Ω；
B．电压表V：量程3V、内阻3kΩ；
C．滑动变阻器R：最大阻值200Ω；
D．电源E：电动势约3V、内阻约1.5Ω；
E．开关S一个；
F．导线若干条。
要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流。
（1）根据测量需要，在A和B中应选择_；（只需填写序号即可）
（2）请在虚线框内补全设计的实验电路图______；

（3）在实验中，待测电流表A0的指针偏转了n个格，若所选用电表的示数为K，则可计算出该待测电流表的满偏电流为IAmax=__，式中除N、n外，其它字母符号所代表的物理意义是__。
【答案】 (1). B (2). (3). (4). K为电压表示数，Rv为电压表内阻
【解析】
【详解】（1）[1]．由题意需要求出的是电流表A0的满偏电流，故应通过串联的方式测出，但电流表的最大量程0.6A，和待测电流表相差太多，故无法使用，电压表的电流最大为，故可以用电压表代替电流表使用； 
（2）[2]．测量中将电压表与待测电阻串联，因滑动变阻器的电阻只有200Ω，而电压表内阻达到3000Ω，用限流接法无法完成实验，故可以采用分压接法；电路如图所示 ；

（3）[3][4]．电压表与电流表串联，则两表中的电流相等，则由电压表可求得电流值为

而待测电流表刻度均匀，故有满偏电流

其中K为电压表读数，RV为电压表内阻；
11.如图所示，一半径为0.1m光滑的圆弧与一平台相连固定在水平地面上。现用一轻绳将小球（视为质点）和木杆相连置于其上，小球位于圆周上的A点，AC长为0.1m。木杆MN有长度伸出平台，其与平台的动摩擦因数μ=0.2且CM足够长。滑轮光滑无摩擦，不计其大小，g=10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。
（1）若小球、杆恰好在图示位置静止，求小球与木杆的质量比；（结果可用根号表示）
（2）若小球质量等于木杆质量，并从图示位置由静止开始运动，、，求小球运动到B点的向心加速度。（结果保留一位有效数字）

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设小球质量为m1、木杆质量为m2木杆恰好静止，对木杆分析，根据平衡得

对A小球受力分析，根据平衡条件得

联立解得
（2）小球运动到B点时，小球速度为v1、木杆速度为v2，根据速度分解可得

由能量守恒得
m1gR（1-cos30°）=m1v12+m2v22+μm2gR（）
又

解得
12.如图所示（俯视），MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨，两导轨间距为L=0.20m，其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B1=5.0T，导轨上NQ之间接一电阻R1=0.40Ω。质量为m2=0.2kg橡胶棒和阻值为R2=0.10Ω、质量为m1=0.4kg的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触，两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极板相连。电容器C的A极板开有小孔b，b正对固定、绝缘、薄壁弹性圆筒上的小孔a（只能容一个粒子通过），圆筒壁光滑，筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B2=×10-3T，O是圆筒的圆心，圆筒的半径r=0.40m。
(1)橡胶棒以v0=10m/s的速度与静止的金属杆发生碰撞（时间极短），碰撞过程中系统动能损失一半。碰撞后立即对金属杆施加一个与导轨平行的水平向左的力F，使金属杆以碰撞后的速度做匀速运动，求F的大小；
(2)当金属杆处于(2)问中的匀速运动状态时，电容器内紧靠B极板D处且静止的一个带正电的粒子经电容器C加速后由b孔射出，并从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中，该粒子与器壁碰撞后恰好又从小孔a射出圆筒而做周期性运动。已知该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失，粒子的比荷为=5×107(C/kg)，求该带电粒子每次进磁场到出磁场过程中与圆筒壁碰撞的次数及所用的时间。（不计粒子重力及空气阻力）

【答案】(1)F=10N；(2)发生2次碰撞；
【解析】
【详解】(1)由动量守恒得
m2v0=m1v1+m2v2
由能量守恒得
m2v02=2(m1v12+m2v22)
得
v1=5m/s，v2=0
v1=m/s ；v2=m/s不合理舍去
安培力F=B1IL，电流为
I=
解得
F=10N
(2)设杆匀速运动时C两极板间的电压为U，带电粒子进入圆筒的速率为v、在磁场中作匀速圆周运动的半径为R，由于C与电阻R1并联，根据欧姆定得
U=IR1=4V
根据动能定理有
Uq=mv2
带电粒子在磁场中作匀速圆周运动

由几何关系得

每段轨迹圆弧对应的圆心角为

粒子在圆筒内的轨迹具有对称性，在一个周期内与筒壁发生2次碰撞，由3段相同的圆弧组成
或
【物理—选修3-3】
13.下列说法中正确的是_____。
A. 液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
B. 零下10℃时水已经结为冰，则水分子已经停止了热运动
C. 求分子间的距离常用立方体模型，对于气体来说摩尔体积与阿伏加德罗常量比值可以用来求一个气体分子的体积
D. 当分子之间距离减小时，分子间的引力和斥力都增大
E. 负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施，病房中空气压强小于外界环境的大气压。若病房内外温度相同，则负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数
【答案】ADE
【解析】
【详解】A．液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，选项A正确；
B．零下10℃时水已经结为冰，但是水分子仍然做无规则的热运动，选项B错误；
C．求分子间的距离常用立方体模型，对于气体来说摩尔体积与阿伏加德罗常量比值求得是一个气体分子运动占据的空间的体积，不是一个气体分子的体积，选项C错误；
D．当分子之间距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，选项D正确；
E．决定气体分子压强的微观因素：单位体积气体分子数和气体分子撞击器壁力度决定，现内外温度相等，即气体分子平均动能相等（撞击力度相等），压强要减小形成负压，则要求负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数，故E正确。
故选ADE。
14.如图所示，蛟龙号潜水艇是我国自行设计、自主集成研制的载人潜水器，其外壳采用钛合金材料，完全可以阻挡巨大的海水压强，最大下潜深度已近万米。一次无载人潜水试验中，潜水艇密闭舱内氧气温度为26.06时，压强为97千帕，若试验中密闭舱体积不变，则：
(1)密闭舱内氧气温度为22.72时，舱内氧气的压强为多少千帕？（保留三位有效数字）
(2)当密闭舱内气压降到(1)的压强时，携带的高压氧气瓶开始向舱内充气加压，舱内压强达到正常的气压101千帕时，氧气瓶自动停止充气。高压氧气瓶内氧气温度与艇舱内的氧气温度相同且始终保持22.72不变，求充气前、后密闭舱内的氧气密度之比。（保留三位有效数字）

【答案】(1)千帕；(2)
【解析】
【详解】(1)舱内氧气发生等容变化，根据查理定律

代入数据有

解得千帕
(2)设密闭舱的体积为V，根据玻意耳定律

则

【物理—选修3-4】
15.“第五代移动通信技术”简称5G，其特征之一是高数据传输速率。5G信号采用3.3×109～6×109Hz频段的无线电波，而4G信号的频段范围是1.88×109～2.64×109Hz。下列说法中正确的是_____
A. 5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得一样快
B. 在太空中（可认为真空），声波不可以传播但5G信号可以传播
C. 5G信号和4G信号都是横波，二者叠加可以产生稳定的干涉现象
D. 5G信号所用的无线电波波段只具有波动性没有粒子性
E. 5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站
【答案】ABE
【解析】
【详解】A．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故A正确；
B．声波为机械波传播时需要介质，电磁波传播时可以不需要介质，则在太空中（可认为真空），声波不可以传播但5G信号可以传播，故B正确；
C．5G信号和4G信号都是电磁波即为横波，由于波的频率不同，则不能发生稳定的干涉现象，故C错误；
D．电磁波具有波粒二象性，故D错误；
E．因5G信号的频率更高，则波长小，故5G信号更不容易发生明显的衍射现象，因此5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故E正确。
故选ABE。
16.位于坐标原点的波源产生的一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正向传播，P、Q为介质中的两质点，如图所示，质点P的平衡位置到原点O的距离x1=0.5m，λ＜x1＜2λ（λ为该波的波长）。已知波源自t＝0时由原点O开始向上振动，周期T=2s，振幅A=8cm；当质点P开始振动时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过t＝4s，质点Q第一次处于波谷位置。求：
（1）P、Q两质点的平衡位置之间的距离x2；
（2）从t＝0开始，到质点Q第一次处于波谷位置的这段时间内，波源通过的路程s。

【答案】（1）0.5m；（2）104cm
【解析】
【详解】（1）根据λ＜x1＜2λ及当质点P开始振动时，波源恰好处于波峰位置，可知

所以

波的传播速度为

该波从P点传播到Q点的时间为

P、Q两质点的平衡位置之间的距离为
x2=v∆t1=0.5m
（2）从t＝0开始，到质点Q第一次处于波谷位置的时间为

波源通过的路程
s=13A=104cm